JP3447975B2 - Switching power supply circuit - Google Patents

Switching power supply circuit

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JP3447975B2
JP3447975B2 JP07381299A JP7381299A JP3447975B2 JP 3447975 B2 JP3447975 B2 JP 3447975B2 JP 07381299 A JP07381299 A JP 07381299A JP 7381299 A JP7381299 A JP 7381299A JP 3447975 B2 JP3447975 B2 JP 3447975B2
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33561Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having more than one ouput with independent control

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、複数の出力電圧を
得るためのスイッチング電源において、各出力電圧の安
定度を高く保ちながら、装置の大型化を防止するための
技術に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、電子機器はその内部に数多くの機
能回路や装置を備え、これら機能回路や装置に供給すべ
き駆動電圧が2以上の種類(電圧値)となることは当然
のようになった。電圧値の異なる複数の電圧を得るに
は、例えば、その電圧の必要数だけの電源回路を備えた
電源装置を使用することも考えられる。しかし、電源回
路の数が多くなるとコストは上昇し、形状も大きくなる
といった問題がある。そこで、電子機器に内蔵する電源
装置には、一つの電源回路から電圧値の異なる複数の出
力電圧が得られるマルチ出力型のスイッチング電源回路
が使用されることが多い。このようなマルチ出力型のス
イッチング電源回路の一例として、従来においては図3
に示すような構成のスイッチング電源回路が存在した。 【0003】図3に示す回路は、先ず、高電位側の入力
端子1とアースとの間にスイッチングトランジスタQ1
の主電流路とトランスT3の1次巻線N5を直列に接続
し、スイッチングトランジスタQ1のベースに制御回路
4を接続する。なお、アースは図3に示す回路の基準電
位点であり、低電位側の入力端子および低電位側の各出
力端子は図示を省略してあるがアースに接続されている
ものとする。入力端子1とアースとの間にはフィルタ用
のコンデンサC1を接続する。トランスT3の2次巻線
N6の一端はアースに接続し、他端はダイオードD1を
介して第1の出力端子2に接続し、第1の出力端子2と
アースとの間にはコンデンサC2を接続する。2次巻線
N6の所定位置に設けられたタップCTはダイオードD
2を介して第2の出力端子3に接続し、第2の出力端子
3とアースとの間にはコンデンサC3を接続する。そし
て、第1の出力端子2とアースとの間には出力電圧検出
用の抵抗R1と抵抗R2の直列回路を接続し、抵抗R1
とR2の接続点に現れた電圧信号を制御回路4に供給す
る、といった回路構成としている。 【0004】このような構成とした図3の回路では、制
御回路4が出力する駆動信号に従ってスイッチングトラ
ンジスタQ1がオン、オフ動作を繰り返す。すると、こ
れに伴ってトランスT3の2次巻線N6に交番電圧が発
生する。2次巻線N6全体に現れた交番電圧はダイオー
ドD1とコンデンサC2により整流、平滑され、これに
より第1の出力端子2の位置に第1の出力電圧VO1H
が出現する。また、タップCTによって分割された2次
巻線N6の、アース側の巻線領域n62に現れた交番電
圧は、ダイオードD2とコンデンサC3により整流、平
滑され、これにより第2の出力端子3の位置に第2の出
力電圧VO2Lが出現する。ここで、第1の出力電圧V
O1Hと第2の出力電圧VO2Lは、双方とも2次巻線
N6に現れたフライバック電圧より得られている。その
ため、2次巻線N6全体より得る第1の出力電圧V
O1Hの方が、2次巻線N6の一部より得る第2の出力
電圧VO2Lよりも高いものとなる。 【0005】ところで、抵抗R1とR2の接続点に現れ
る電圧信号は第1の出力端子2に出現した第1の出力電
圧VO1Hの電圧値に応じた大きさとなる。何らかの理
由によって第1の出力電圧VO1Hが規定値から変動し
た場合、制御回路4は抵抗R1とR2の接続点に現れた
電圧信号に応じて駆動信号のパルス幅を変化させ、スイ
ッチングトランジスタQ1のオン、オフ期間の比率、す
なわちオンデューティを変化させる。スイッチングトラ
ンジスタQ1のオンデューティが変化すると1次巻線N
5を通過する電流の、単位時間当たりの流量が変化し、
トランスT3の1次側から2次側へ伝達されるエネルギ
ー量が変化する。すると第1の出力電圧VO1Hは、変
化した伝達エネルギー量に応じてその電圧値を元の規定
の電圧値に復元するような作用を受ける。 【0006】以上のような出力電圧の大きさに基づくス
イッチング動作の制御、いわゆるフィードバック制御に
よって、図3に示す回路の第1の出力電圧VO1Hは、
その電圧値がほぼ規定値で安定化される。なお、第2の
出力電圧VO2Lについては、第1の出力電圧VO1H
の電圧値がほぼ一定の値で安定していれば、外部要因、
すなわち各出力端子にそれぞれ接続された外部負荷の状
態や入力電圧VINが変化しない限り、その電圧値はほ
ぼ一定の値で安定化されることになる。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】図3に示すようなスイ
ッチング電源回路は、2次巻線N6全体で電圧値の高い
側の第1の出力電圧VO1Hを得るという回路構成とな
っている。このようなスイッチング電源回路を製作する
時、至極当たり前のことであるが、トランスT3の2次
巻線N6は得ようとする出力電圧の中で最大の電圧値を
基にその巻数を決定する。すると2次巻線N6は、高い
電圧を得るために電線の巻回数を多くしなければなら
ず、その結果、トランスT3の大型化、ひいてはスイッ
チング電源回路や電源装置の大型化という不本意な現象
を引き起こすことになる。また図3に示す回路では、2
次巻線N6全体から得られる第1の出力電圧V 1H
安定化されることにより、分圧回路の理屈から2次巻線
N6の一部から得られる第2の出力電圧VO2Lも安定
化される。 【0008】しかし実際には、第2の出力電圧VO2L
については、仮令、第1の出力電圧VO1Hの電圧値が
安定していても、様々な要因の変化、特に出力電流の大
きな増減によって電圧値が変動してしまう。これは、電
源回路を構成するトランスT3の各巻線間の磁気的結合
が、実製品では完全(結合係数が1.0)ではないこ
と、各巻線や巻線領域に存在する電気抵抗とそこを流れ
る電流によって電圧降下を生じ、その値が電流値の変化
で変動すること等が原因と考えられている。そのため、
図3に示す回路構成としたスイッチング電源装置は、外
部負荷の状態が大きく変化するような場合、フィードバ
ック制御が成されていない第2の出力電圧VO2Lの電
圧値に高い安定度は望めないとの問題があった。そこで
本発明は、各出力電圧の安定度が高く、しかも装置の大
型化を防止できるスイッチング電源回路を得ることを目
的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明によるスイッチン
グ電源装置は、スイッチング素子のオンオフ動作に伴っ
てトランスの2次巻線に発生した電圧より電圧値の異な
る複数の出力電圧を得るマルチ出力型のスイッチング電
源回路において、スイッチング素子がオフ状態の時に2
次巻線全体に生じたフライバック電圧により第1の出力
電圧を得て、スイッチング素子がオン状態の時に2次巻
線の一部巻線領域に発生した誘導電圧と第1の出力電圧
とにより、第1の電圧よりも電圧値の高い第2の出力電
圧を得る。ここで、第1の出力電圧は、スイッチング素
子と、スイッチング素子の制御端子に接続された制御回
路とを含む制御系により安定化されることを特徴とす
る。 【0010】 【発明の実施の形態】所定位置にタップが設けられた2
次巻線を有するトランスを使用し、トランスの1次巻線
とスイッチング素子を入力端子とアースとの間に直列に
接続する。トランスの2次巻線の一端を第1の整流素子
を介して基準電位点に接続し、2次巻線の他端を直接、
第1の出力端子に接続し、2次巻線の所定位置に設けら
れたタップを第2の整流素子を介して第2の出力端子に
接続する。第1の出力端子とアースとの間には第1の容
量素子を、第2の出力端子をアースとの間には第2の容
量素子をそれぞれ接続した回路構成とする。そして、第
1の出力端子側の第1の出力電圧は2次巻線全体に発生
したフライバック電圧より得る一方で、第2の出力端子
側の第2の出力電圧については2次巻線のタップによっ
て分割された片側の巻線領域に発生した誘導電圧と第1
の出力端子側の出力電圧の合成電圧より得る。 【0011】 【実施例】各出力電圧の安定度が高く、しかも装置の大
型化を防止できる、本発明の第1の実施例によるスイッ
チング電源回路の回路図を図1に示した。図1に示す回
路は以下のような構成としている。入力端子1とアース
との間にPNP型のスイッチングトランジスタQ1の主
電流路とトランスT1の1次巻線N1を直列に接続し、
スイッチングトランジスタQ1のベースに制御回路4を
接続する。トランスT1の2次巻線N2の一端をダイオ
ードD1のカソードに接続し、そのアノードをアースに
接続する。2次巻線N2の他端を第1の出力端子2に接
続し、出力端子2とアースとの間にコンデンサC2を接
続する。 【0012】出力端子2とアースとの間には、さらに電
圧検出回路としての抵抗R1とR2の直列回路を接続
し、抵抗R1とR2の接続点に現れる電圧信号を制御回
路4に入力する。2次巻線N2の所定位置に設けられた
タップCTをダイオードD2のアノードに接続し、ダイ
オードD2のカソードを第2の出力端子3に接続し、出
力端子3とアースの間にコンデンサC3を接続する。2
次巻線N2のダイオードD1側の一端と、その2次巻線
N2の一端と同極である1次巻線N1のスイッチングト
ランジスタQ1側の一端との間にコンデンサC4を接続
し、入力端子1とアースとの間にはフィルタ用のコンデ
ンサC1を接続する。このような構成とした図1の回路
の概略の動作は以下のようになる。 【0013】先ず、制御回路4から供給される信号によ
って、それまでオン状態であったスイッチングトランジ
スタQ1がオフ状態に移行すると、トランスT1の各巻
線には、スイッチングトランジスタQ1がオン状態の時
に蓄積されたエネルギーによりフライバック電圧が発生
する。すると、フライバック電圧に対してオン状態とな
ったダイオードD1を介して、2次巻線N2の全体に発
生したフライバック電圧がコンデンサC2の両端に印加
される。これによりコンデンサC2は充電され、コンデ
ンサC2の端子間に生じた電圧が第1の出力電圧V
O1Lとして出力端子2の位置に出現する。なお、定常
運転状態において第1の出力電圧VO1Lは、制御回路
4とスイッチングトランジスタQ1を含むフィードバッ
ク制御系により安定化される。 【0014】次に、制御回路4から供給される信号によ
ってスイッチングトランジスタQ1がオン状態に移行す
ると、トランスT1の1次巻線N1に電流が流入し、ト
ランスT1の各巻線に誘導電圧が発生する。この時、2
次巻線N2の一部の巻線領域n21に発生した誘導電圧
についてはダイオードD2の順方向となり、巻線領域n
21に発生した誘導電圧とコンデンサC2の端子間電圧
を合わせた電圧がダイオードD2を介してコンデンサC
3の両端に印加されることになる。これによりコンデン
サC3は充電され、コンデンサC3の端子間に生じた電
圧が第2の出力電圧VO2Hとして出力端子3の位置に
出現する。そして、制御回路4から供給される信号によ
って再びスイッチングトランジスタQ1はオフ状態に移
行し、上記動作を繰り返すことになる。 【0015】図1の本発明の回路は、従来の回路に比べ
て、第1の出力電圧VO1Lは2次巻線N2に発生した
フライバック電圧より得る一方で、第2の出力電圧V
O2Hについては2次巻線N2に発生した誘導電圧と第
1の出力電圧VO1Lより得る。そして、2次巻線N2
のタップCTから導いて得た第2の出力電圧VO2H
方が2次巻線N2全体より得る第1の出力電圧VO1L
より高くなる、という点が特徴となっている。このよう
な本発明のスイッチング電源回路においては、トランス
T1の2次巻線N2は、巻線の巻回数などの仕様が電圧
値が低い方の出力電圧を基にして決定される。2次巻線
N2全体から得るべき出力電圧の電圧値が低ければ、巻
線を数多く巻かなくて済み、トランスT1の大型化を抑
えることができる。その結果、スイッチング電源回路や
電源装置の大型化を防止することができるようになる。 【0016】また図1の回路は、フライバック電圧より
エネルギーを得ている出力電圧が第1の出力電圧V
O1Lだけであるために、例えば、第1の出力端子2側
の出力電流の変化が第2の出力電圧VO2Hに及ぼす悪
影響を軽減することができる。これに加え、第2の出力
電圧VO2Hは、第1の出力電圧VO1Lと巻線領域n
21に生じた誘導電圧とによって決定される。ここで、
第1の出力電圧VO1Lはフィードバック制御によりほ
ぼ一定であり、誘導電圧については、1次巻線N1と巻
線領域n21の巻数比と入力電圧VINによって決定さ
れ、入力電圧VINが安定していれば第2の出力電圧V
O2Hも安定した値を示す。その結果、第2の出力電圧
O2Hは高い安定度を示すことになる。もし仮に入力
電圧VINが変動しても、第1の出力電圧VO1Lが一
定であれば第2の出力電圧VO2Hの変動量は限定的な
ものに留まり、第2の出力電圧V O2Hの安定度が従来
の回路に比べて劣化するような事態にはならない。 【0017】なお、詳しい説明は省略したが、図1中の
コンデンサC4は、図1に示すような構成の回路ではコ
ンデンサC2と組み合わせて使用される。この時、コン
デンサC4とコンデンサC2は、トランスT1の1次巻
線N1の一端に現れた電圧の交流成分を1次側から2次
側に通過させ、トランスT1の1次−2次巻線間の磁気
的結合によるエネルギー伝達とは別個のエネルギー伝達
手段を形成する。このコンデンサC4を回路中に設置す
ると、設置しないときより電源回路の効率が向上する利
点がある。なおこのコンデンサC4は電源の仕様によっ
ては省略される。 【0018】図2には本発明の第2の実施例によるスイ
ッチング電源回路の回路図を示した。図1の回路は各出
力電圧がアース電位に対して正の電圧値となるスイッチ
ング電源回路を構成するのに対し、この図2の回路は各
出力電圧がアース電位に対して負の電圧値となるスイッ
チング電源回路を構成するものである。図2に示す回路
の構成は、実質的には図1の回路のトランスT1の2次
巻線N2とは極性が逆転した2次巻線N4を有したトラ
ンスT2を使用する。そして、ダイオードD1およびD
2のアノードとカソードを逆に接続し、さらにコンデン
サC4を削除するといった回路構成となっている。な
お、図2の回路のその他の回路部分の構成については図
1の回路と同一になっている。 【0019】このような構成の回路では、先ずスイッチ
ングトランジスタQ1がオフ状態に移行し、2次巻線N
4にフライバック電圧が発生すると、その2次巻線N4
全体に生じたフライバック電圧がコンデンサC2に印加
される。これによりコンデンサC2は充電され、その端
子間に生じた電圧が第1の出力電圧VO1Lとなる。次
にスイッチングトランジスタQ1がオン状態に移行する
と、2次巻線N4には誘導電圧が発生し、その一部巻線
領域n41に発生した誘導電圧と第1の出力電圧V
O1Lとが合成された電圧がコンデンサC3に印加され
る。これによりコンデンサC3は充電され、その端子間
に生じた電圧が第2の出力電圧VO2Hとなる。なお、
2次巻線N4の極性から、第1の出力電圧VO1Lと第
2の出力電圧VO2Hは、その電圧値がアースに対して
負の値となる。このように図2に示す回路は、出力電圧
がアースに対して正負逆の電圧値となるものの、図1の
回路と実質的に同じ動作を行うことになる。 【0020】以上に説明した、図1、図2に示す本発明
の実施例の回路では、第1と第2の2つの出力電圧を得
るためのスイッチング電源回路に本発明を適用したもの
であるが、3以上の出力電圧を得る構成の電源装置に本
発明を適用しても構わない。また、それぞれの実施例の
回路では、2次巻線にタップを設けて2次巻線を2つの
巻線領域に分割し、その一巻線領域に現れる誘導電圧を
利用している。しかし、1次、2次及び3次巻線を有す
るトランスを使用し、2次巻線と3次巻線を接続して本
発明の実施例に相当する回路を構成しても構わない。 【0021】 【発明の効果】以上に説明したように本発明によるスイ
ッチング電源回路は、トランスの2次巻線の一端を第1
の整流素子を介して基準電位点に接続し、2次巻線の他
端を直接、第1の出力端子に接続し、2次巻線の所定位
置に設けられたタップを第2の整流素子を介して第2の
出力端子に接続する。このような構成とした上で、第1
の出力端子側の出力電圧は2次巻線全体に発生したフラ
イバック電圧より得る一方で、第2の出力端子側の出力
電圧については2次巻線のタップによって分割された一
巻線領域に発生した誘導電圧と第1の出力端子側の出力
電圧の合成電圧より得ることを特徴としている。 【0022】このような本発明によれば、2次巻線全体
から得るべき出力電圧の電圧値が低く、巻線を数多く巻
かなくて済み、トランスの大型化を抑えることができ
る。また、フィードバック制御により安定した第1の出
力電圧と2次巻線に生じた誘導電圧とにより第2の出力
電圧を得ることで、非制御ながらも安定度の高い出力電
圧が得られる。これにより、各出力電圧の安定度が高
く、しかも装置が大型化しない、マルチ出力型のスイッ
チング電源回路を得ることができるようになる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for controlling a plurality of output voltages.
Switching power supply to obtain
While maintaining a high degree of accuracy, to prevent equipment
About technology. [0002] 2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices have many devices inside.
Equipped with functional circuits and devices, and should be supplied to these functional circuits and devices.
It is natural that the driving voltage becomes two or more types (voltage values)
It became like. To obtain multiple voltages with different voltage values
Has, for example, as many power supply circuits as required for that voltage
The use of a power supply is also conceivable. But the power times
As the number of roads increases, the cost increases and the shape increases.
There is a problem. Therefore, the power supply built into the electronic equipment
The device has multiple outputs with different voltage values from one power supply circuit.
Multi-output type switching power supply circuit that can obtain input voltage
Is often used. Such a multi-output switch
As an example of the switching power supply circuit, FIG.
There is a switching power supply circuit having a configuration as shown in FIG. [0003] The circuit shown in FIG.
Switching transistor Q1 between terminal 1 and ground
Main current path and the primary winding N5 of the transformer T3 are connected in series.
And a control circuit at the base of the switching transistor Q1.
4 is connected. Note that the ground is the reference voltage of the circuit shown in FIG.
Input terminal on the low potential side and each output on the low potential side.
Force terminals are not shown, but are connected to ground
Shall be. Filter between input terminal 1 and ground
Is connected. Secondary winding of transformer T3
One end of N6 is connected to ground, and the other end is connected to a diode D1.
Connected to the first output terminal 2 through the first output terminal 2
The capacitor C2 is connected to the ground. Secondary winding
The tap CT provided at a predetermined position of N6 is a diode D
2 to the second output terminal 3 and the second output terminal
A capacitor C3 is connected between 3 and ground. Soshi
Between the first output terminal 2 and the ground.
A resistor R1 and a resistor R2 are connected in series.
And the voltage signal appearing at the connection point of R2 is supplied to the control circuit 4.
Circuit configuration. [0004] In the circuit of FIG.
A switching transistor according to the drive signal output from the control circuit 4
The transistor Q1 repeats on and off operations. Then this
As a result, an alternating voltage is generated in the secondary winding N6 of the transformer T3.
Live. The alternating voltage that appears in the entire secondary winding N6 is
Rectified and smoothed by the resistor D1 and the capacitor C2.
The first output voltage V is located at the position of the first output terminal 2.O1H
Appears. Also, the second order divided by the tap CT
The alternating current appearing in the winding area n62 on the ground side of the winding N6
The pressure is rectified by the diode D2 and the capacitor C3,
The second output terminal 3 at the position of the second output terminal 3.
Force voltage VO2LAppears. Here, the first output voltage V
O1HAnd the second output voltage VO2LAre both secondary windings
It is obtained from the flyback voltage that appears at N6. That
Therefore, the first output voltage V obtained from the entire secondary winding N6
O1HIs the second output obtained from a part of the secondary winding N6.
Voltage VO2LWill be higher. [0005] By the way, it appears at the connection point of the resistors R1 and R2.
The first output terminal appearing at the first output terminal 2
Pressure VO1HAnd the magnitude according to the voltage value. Some reason
Output voltage VO1HFluctuates from the specified value
The control circuit 4 appears at the connection point of the resistors R1 and R2.
The pulse width of the drive signal is changed according to the voltage signal,
Ratio of the on / off period of the switching transistor Q1,
That is, the on-duty is changed. Switching tiger
When the on-duty of the transistor Q1 changes, the primary winding N
The flow rate per unit time of the current passing through 5 changes,
Energy transmitted from primary side to secondary side of transformer T3
-The amount changes. Then, the first output voltage VO1HIs strange
Voltage value according to the amount of energy transferred
To restore the voltage value of A switch based on the magnitude of the output voltage as described above
Control of the switching operation, so-called feedback control
Therefore, the first output voltage V of the circuit shown in FIG.O1HIs
The voltage value is stabilized at a substantially specified value. The second
Output voltage VO2LFor the first output voltage VO1H
If the voltage value is stable at an almost constant value,
That is, the state of the external load connected to each output terminal
Condition and input voltage VINAs long as the voltage does not change,
It will be stabilized at a constant value. [0007] A switch as shown in FIG.
The switching power supply circuit has a high voltage value in the entire secondary winding N6.
Side first output voltage VO1HCircuit configuration
ing. Making such a switching power supply circuit
At times, it is quite obvious, but the secondary of the transformer T3
The winding N6 has the maximum voltage value among the output voltages to be obtained.
Determine the number of turns based on that. Then, the secondary winding N6 is high.
The number of turns must be increased to obtain the voltage
As a result, as a result, the transformer T3 becomes larger,
Undesired phenomenon such as an increase in the size of a power supply circuit or power supply
Will cause. In the circuit shown in FIG.
First output voltage V obtained from entire next winding N6O 1HBut
Due to the stability, the secondary winding from the theory of the voltage divider circuit
The second output voltage V obtained from a part of N6O2LAlso stable
Be converted to However, actually, the second output voltage VO2L
About the provisional instruction, the first output voltage VO1HVoltage value
Even if stable, changes in various factors, especially large output current
The voltage value fluctuates due to sudden increase or decrease. This is
Coupling between the windings of the transformer T3 constituting the source circuit
However, the actual product is not perfect (coupling coefficient is 1.0).
And the electric resistance existing in each winding and winding area and the flow there
Current causes a voltage drop, which changes the current value.
Is considered to be the cause. for that reason,
The switching power supply having the circuit configuration shown in FIG.
When the load condition changes greatly, the feedback
Output voltage V for which the lock control is not performed.O2LNo electricity
There is a problem that high stability cannot be expected in the pressure value. Therefore
According to the present invention, the stability of each output voltage is high and the size of the device is large.
Aim to obtain a switching power supply circuit that can prevent
Target. [0009] SUMMARY OF THE INVENTION A switch according to the present invention.
Power supplyWith switching element on / off operation
The voltage value differs from the voltage generated in the secondary winding of the transformer.
Multi-output type switching
In the source circuit, when the switching element is off,
The first output is generated by the flyback voltage generated in the entire next winding.
When the voltage is obtained and the switching element is on, the secondary winding
Induced voltage and first output voltage generated in partial winding area of wire
The second output voltage having a higher voltage value than the first voltage.
Get pressure. Here, the first output voltage is a switching element.
And a control circuit connected to the control terminal of the switching element.
Characterized by being stabilized by a control system including
You. [0010] BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A tap provided at a predetermined position
Using a transformer having a secondary winding, the primary winding of the transformer
And a switching element in series between the input terminal and ground.
Connecting. Connect one end of the secondary winding of the transformer to the first rectifier
And the other end of the secondary winding is directly connected to
Connected to the first output terminal and provided at a predetermined position on the secondary winding
Tap to the second output terminal via the second rectifier
Connecting. A first capacitor is provided between the first output terminal and ground.
A second capacitor between the second output terminal and ground.
Circuit elements connected to each other. And the second
The first output voltage on the output terminal side of 1 is generated in the entire secondary winding
While the second output terminal
Side second output voltage by the secondary winding tap.
Of the induced voltage generated in one of the winding regions divided by
From the output terminal side. [0011] DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The stability of each output voltage is high and the size of the device is large.
A switch according to the first embodiment of the present invention, which can prevent mold
FIG. 1 shows a circuit diagram of the switching power supply circuit. Times shown in FIG.
The road has the following configuration. Input terminal 1 and ground
Between the PNP type switching transistor Q1
The current path and the primary winding N1 of the transformer T1 are connected in series,
The control circuit 4 is connected to the base of the switching transistor Q1.
Connecting. One end of the secondary winding N2 of the transformer T1 is
Connected to the cathode of node D1 and its anode to ground.
Connecting. The other end of the secondary winding N2 is connected to the first output terminal 2.
Connect a capacitor C2 between the output terminal 2 and ground.
Continue. Further, between the output terminal 2 and the ground,
Connects a series circuit of resistors R1 and R2 as a pressure detection circuit
And controls the voltage signal appearing at the connection point between the resistors R1 and R2.
Input to Road 4. Provided at a predetermined position of the secondary winding N2.
Connect the tap CT to the anode of the diode D2,
The cathode of the diode D2 is connected to the second output terminal 3,
The capacitor C3 is connected between the input terminal 3 and the ground. 2
One end of the secondary winding N2 on the diode D1 side and its secondary winding
Switching of the primary winding N1 having the same polarity as one end of N2
Capacitor between one end of transistor Q1 sideC4Connect
Between the input terminal 1 and the ground.
The sensor C1 is connected. The circuit of FIG. 1 having such a configuration
The general operation of is as follows. First, a signal supplied from the control circuit 4 is used.
The switching transistor that was on
When the star Q1 is turned off, each winding of the transformer T1 is turned off.
The line indicates when the switching transistor Q1 is in the ON state.
Flyback voltage is generated by the energy stored in the
I do. Then, it is turned on with respect to the flyback voltage.
The entire secondary winding N2 via the diode D1
Generated flyback voltage is applied across capacitor C2
Is done. As a result, the capacitor C2 is charged, and the capacitor C2 is charged.
The voltage generated between the terminals of the sensor C2 is the first output voltage V
O1LAt the position of the output terminal 2. In addition, steady
In the operating state, the first output voltage VO1LIs the control circuit
4 and a feedback transistor including the switching transistor Q1.
It is stabilized by the clock control system. Next, according to a signal supplied from the control circuit 4,
The switching transistor Q1 is turned on.
Then, current flows into the primary winding N1 of the transformer T1, and
An induced voltage is generated in each winding of the lance T1. At this time, 2
Induction voltage generated in a part of the winding area n21 of the next winding N2
Is in the forward direction of the diode D2, and the winding region n
21 and the voltage across the capacitor C2
Is applied to the capacitor C via the diode D2.
3 will be applied to both ends. This allows condensate
The capacitor C3 is charged, and the voltage generated between the terminals of the capacitor C3 is charged.
Is the second output voltage VO2HAt the position of output terminal 3
Appear. Then, according to a signal supplied from the control circuit 4,
Therefore, the switching transistor Q1 is turned off again.
And the above operation is repeated. The circuit of the present invention shown in FIG.
And the first output voltage VO1LOccurred in the secondary winding N2
While obtaining from the flyback voltage, the second output voltage V
O2HFor the induced voltage generated in the secondary winding N2 and the
1 output voltage VO1LGet more. And the secondary winding N2
Output voltage V derived from tap CT ofO2Hof
Output voltage V obtained from the entire secondary winding N2O1L
It is characterized by being higher. like this
In the switching power supply circuit of the present invention, the transformer
The specification of the secondary winding N2 of T1 such as the number of turns of the winding is a voltage.
The value is determined based on the lower output voltage. Secondary winding
If the voltage value of the output voltage to be obtained from the entire N2 is low,
It is not necessary to wind many wires, and the size of the transformer T1 is suppressed.
Can be obtained. As a result, switching power supply circuits and
It is possible to prevent an increase in the size of the power supply device. The circuit shown in FIG. 1 operates according to the flyback voltage.
The output voltage that is gaining energy is the first output voltage V
O1LFor example, the first output terminal 2 side
Changes in the output current of the second output voltage VO2HEvil
The effect can be reduced. In addition to this, the second output
Voltage VO2HIs the first output voltage VO1LAnd winding area n
21 is determined by the induced voltage. here,
First output voltage VO1LIs controlled by feedback control.
The induced voltage is the same as that of the primary winding N1.
Turn ratio and input voltage V of line region n21INDetermined by
And the input voltage VINIs stable, the second output voltage V
O2HAlso shows a stable value. As a result, the second output voltage
VO2HIndicates high stability. If you enter
Voltage VINChanges, the first output voltage VO1LBut one
If constant, the second output voltage VO2HIs limited
The second output voltage V O2HConventional stability
This does not cause a situation that deteriorates as compared with the circuit of FIG. Although detailed description is omitted, FIG.
The capacitor C4 is used in a circuit having a configuration as shown in FIG.
Used in combination with capacitor C2. At this time,
The capacitor C2 and the capacitor C4 are the primary winding of the transformer T1.
The AC component of the voltage appearing at one end of the line N1 is converted from the primary side to the secondary side.
Side, and the magnetic force between the primary and secondary windings of the transformer T1.
Energy transfer separate from energy transfer by static coupling
Form means. This capacitor C4 is installed in the circuit.
Power supply circuit is more efficient than when it is not installed.
There are points. This capacitor C4 depends on the specifications of the power supply.
Is omitted. FIG. 2 shows a switch according to a second embodiment of the present invention.
The circuit diagram of the switching power supply circuit is shown. The circuit of FIG.
A switch whose input voltage is positive with respect to the ground potential
While the power supply circuit shown in FIG.
Switch where the output voltage is negative with respect to the ground potential
This constitutes a switching power supply circuit. Circuit shown in FIG.
Is substantially the second order of the transformer T1 of the circuit of FIG.
A transformer having a secondary winding N4 whose polarity is opposite to that of the winding N2.
Use the sense T2. And diodes D1 and D1
2. Connect the anode and cathode of the
The circuit configuration is such that the capacitor C4 is deleted. What
FIG. 2 shows the configuration of the other circuit parts of the circuit of FIG.
1 is the same as the circuit of FIG. In the circuit having such a configuration, first, the switch
The switching transistor Q1 is turned off, and the secondary winding N
4 generates a flyback voltage, the secondary winding N4
The flyback voltage generated throughout is applied to the capacitor C2
Is done. As a result, the capacitor C2 is charged and its end is charged.
The voltage generated between the terminals is the first output voltage VO1LBecomes Next
The switching transistor Q1 shifts to the ON state
And an induced voltage is generated in the secondary winding N4, and a partial winding thereof is generated.
The induced voltage generated in the region n41 and the first output voltage V
O1LIs applied to the capacitor C3.
You. As a result, the capacitor C3 is charged, and between its terminals
Is the second output voltage VO2HBecomes In addition,
From the polarity of the secondary winding N4, the first output voltage VO1LAnd the second
2 output voltage VO2HMeans that the voltage value is
It will be a negative value. Thus, the circuit shown in FIG.
Has a voltage value opposite to the ground with respect to the ground,
The operation is substantially the same as that of the circuit. The present invention described above and shown in FIGS. 1 and 2
In the circuit according to the embodiment, two first and second output voltages are obtained.
Of the present invention applied to a switching power supply circuit for
However, the present invention is applied to a power supply device configured to obtain three or more output voltages.
The invention may be applied. In addition, in each embodiment,
In the circuit, the secondary winding is tapped and the secondary winding is
Divided into winding regions, and the induced voltage appearing in one winding region
We are using. But with primary, secondary and tertiary windings
Connecting a secondary winding and a tertiary winding using a transformer
A circuit corresponding to an embodiment of the present invention may be configured. [0021] As described above, the switch according to the present invention is
The switching power supply circuit connects one end of the secondary winding of the transformer to the first
Connected to the reference potential point via the rectifying element
End directly to the first output terminal, and
The tap provided at the second position is connected to the second
Connect to output terminal. With such a configuration, the first
The output voltage on the output terminal side of the
Output from the second output terminal while obtaining the
For the voltage, one divided by the tap of the secondary winding
Induced voltage generated in the winding area and output on the first output terminal side
It is characterized in that it is obtained from a combined voltage of voltages. According to the present invention as described above, the entire secondary winding
Output voltage to be obtained from
The transformer is not required to be large.
You. In addition, the first output is stabilized by feedback control.
The second output is obtained by the force voltage and the induced voltage generated in the secondary winding.
By obtaining the voltage, the output power with high stability
Pressure is obtained. As a result, the stability of each output voltage is high.
And a multi-output switch
A switching power supply circuit can be obtained.

【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の第1の実施例によるスイッチング電
源回路の回路図。 【図2】 本発明の第2の実施例によるスイッチング電
源回路の回路図。 【図3】 従来のマルチ出力型のスイッチング電源回路
の一例の回路図。 【符号の説明】 1:入力端子 2:第1の出力端子 3:第2
の出力端子 4:制御回路 C2:コンデンサ
(第1の容量素子) C3:コンデンサ(第2の容
量素子) CT:センタータップ D1:ダイ
オード(第1の整流素子) D2:ダイオード(第
2の整流素子) N1、N3:1次巻線(第1の巻
線) N2、N4:2次巻線 n21、n4
1:巻線領域(第2の巻線) n22、n42:巻
線領域(第3の巻線) Q1:スイッチングトランジス
タ(スイッチング素子) T1、T2:トランス
IN:入力電圧 VO1L:第1の出力電圧
O2H:第2の出力電圧
[Brief description of the drawings] FIG. 1 shows a switching power supply according to a first embodiment of the present invention.
The circuit diagram of a source circuit. FIG. 2 shows a switching power supply according to a second embodiment of the present invention;
The circuit diagram of a source circuit. FIG. 3 shows a conventional multi-output type switching power supply circuit.
FIG. [Explanation of symbols] 1: input terminal 2: first output terminal 3: second
Output terminal 4: Control circuit C2: Capacitor
(First capacitance element) C3: Capacitor (second capacitance)
CT: Center tap D1: Die
Diode (first rectifier) D2: diode (second
N1 and N3: primary winding (first winding)
Line) N2, N4: secondary winding n21, n4
1: winding area (second winding) n22, n42: winding
Line region (third winding) Q1: Switching transistor
T (switching element) T1, T2: Transformer
    V IN: Input voltage VO1L: First output voltage
      VO2H: Second output voltage

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 スイッチング素子のオンオフ動作に伴っ
てトランスの2次巻線に発生した電圧より電圧値の異な
る複数の出力電圧を得るマルチ出力型のスイッチング電
源回路において、 該スイッチング素子がオフ状態の時に該2次巻線全体に
生じたフライバック電圧により第1の出力電圧を得て、
該スイッチング素子がオン状態の時に該2次巻線の一部
巻線領域に発生した誘導電圧と該第1の出力電圧とによ
り、該第1の電圧よりも電圧値の高い第2の出力電圧を
得て、 ここで該第1の出力電圧は、該スイッチング素子と、該
スイッチング素子の制御端子に接続された制御回路とを
含む制御系により安定化されることを特徴とするスイッ
チング電源回路。
(57) [Claim 1] A multi-output type switching power supply circuit for obtaining a plurality of output voltages having different voltage values from the voltage generated in a secondary winding of a transformer due to the on / off operation of a switching element. A first output voltage is obtained by a flyback voltage generated across the secondary winding when the switching element is in an off state;
A second output voltage having a higher voltage value than the first voltage due to the induced voltage generated in a partial winding region of the secondary winding and the first output voltage when the switching element is in an on state; Wherein the first output voltage is stabilized by a control system including the switching element and a control circuit connected to a control terminal of the switching element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7507437A (en) * 1975-06-23 1976-12-27 Philips Nv CIRCUIT FOR CONVERTING AN INPUT DC VOLTAGE TO AN OUTPUT DC VOLTAGE.
US5285368A (en) * 1991-02-28 1994-02-08 Canon Kabushiki Kaisha Power source device responsive to supplemental plural output voltages

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